Polyjet 3D打

組裝后的微流控芯片的PDMS頂層和底層

3D打印經(jīng)常用于微流控技術(shù)，用于處理操縱和控制微小通道中亞mm級別的流體流動。研究人員已經(jīng)開發(fā)出許多微流控裝置以輔助細胞分析，醫(yī)療領域因此得以受益。據(jù)麥姆斯咨詢報道，來自薩斯喀徹溫大學（University of Saskatchewan）的Annal Arumugam Arthanari Arumugam發(fā)表了一篇題為《基于滑動原理幫助分選不同尺寸細胞潛在應用的微流控裝置》的畢業(yè)論文，專注于一種全新的微流控裝置設計概念，稱為滑動原理。

論文中，Arumugam表示，雖然大多數(shù)微流控裝置都可以捕獲、分離、定位和分選單個細胞，但大多數(shù)只能用于相同尺寸的細胞?？烧{(diào)諧微流控裝置可用于捕獲和分選尺寸為20至30μm的單個細胞，但是許多應用所需的尺寸范圍為2 μm至100 μm，甚至范圍更大。

測試通道間距的實驗裝置

該裝置的整體功能要求（function requirement，F(xiàn)R）是能夠捕獲不同尺寸的細胞，從2 μm到100μm，分辨率為2-5μm，子功能要求包括：

* 形成滑動對，使捕獲器隨滑動改變尺寸大小

* 能夠運行一款滑動捕獲器

* 泵送細胞液流過捕獲器

可調(diào)節(jié)捕獲器的滑動原理（a）捕獲器是一個有四邊可滑動的正方形；（b）滑動某一邊以改變捕獲器尺寸

Arumugam解釋道，“這種設計分為兩層（頂層和底層），每一層都有幾個微孔（然而，本論文只設計了一個微孔，但不失一般性），微孔形狀為正方形。具體而言，在頂層，正方形是一個具有突出部分的凸面，底層的正方形則是凹面。當兩層組裝在一起時（頂層在底層之上），它們就形成一個系統(tǒng)……”

頂層塊的驅(qū)動裝置

導軌、支架、頂層塊和底層塊，由PDMS（聚二甲基硅氧烷）制成的嵌入層構(gòu)成驅(qū)動裝置；移動分辨率約為3 um的單個軸向平臺由835剛性不透明白色材料制成，有助于驅(qū)動頂層塊。Arumugam使用Polyjet 3D打印技術(shù)為PDMS部分制作模具。

在測試設計時，該裝置被測量以查看是否符合“幾何和拓撲裝置設計規(guī)范”，研究人員也測量了滑動操作以“檢驗微孔的變化”。

PDMS層的測量值令人滿意，表明了滑動原理概念確實有效，PDMS層的側(cè)面有輕微侵蝕現(xiàn)象，使得通道間距不太精確；造成損壞的原因是粘性PDMS在固化過程中沒有從模具上剝離干凈。

用于PDMS層的3D打印模具和滑動組件，由該大學工程工作室制造

作者也列舉了一些有助于推進微流控裝置技術(shù)的工作，例如優(yōu)化PDMS通道的制造和進一步修改他的設計。